矩阵式键盘实验报告范文.docx
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矩阵式键盘实验报告范文
矩阵式键盘实验报告
学生：
何绍金
学号：
8
专业班级：
自动化1202
指导老师：
杨东勇
2014年12月
一、实验目的
1．学习矩列式键盘工作原理；
2．学习矩列式接口的电路设计和程序设计。
二、实验设备
统一电子开发平台。
三、实验要求
要求实现：
在矩阵式键盘中的某个键被按下时，8位LED动态显示器上最低位显示该键对应的字符。
注意，在进行该项实验之前，请先进行实验三“定时器实验”。
四、实验原理
1.工作原理：
矩阵式由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。
如图所示，一个4*4的行、列结构可以构成一个由16个按键的键盘。
很明显，在按键数量较多的场合，矩阵式键盘与独立式键盘相比，要节省很多的I/0口。
（1）矩阵式键盘工作原理
按键设置在行、列交节点上，行、列分别连接到按键开关的两端。
行线通过下拉电阻接到GND上。
平时无按键动作时，行线处于低电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。
列线电平如果为低，行线电平为高，列线电平如果为高，则行线电平则为低。
这一点是识别
矩阵式键盘是否被按下的关键所在。
因此，各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。
（2）按键识别方法
下面以3号键被按下为例，来说明此键是如何被识别出来的。
前已述及，键被按下时，与此键相连的行线电平将由与此键相连的列线电平决定，而行线电平在无键按下时处于高电平状态。
如果让所有列线处于高电平那么键按下与否不会引起行线电平的状态变化，始终是高电平，所以，让所有列线处于高电平是没法识别出按键的。
现在反过来，让所有列线处于低电平，很明显，按下的键所在行电平将也被置为低电平，根据此变化，便能判定该行一定有键被按下。
但我们还不能确定是这一行的哪个键被按下。
所以，为了进一步判定到底是哪—列的键被按下，可在某一时刻只让一条列线处于低电平，而其余所有列线处于高电平。
当第1列为低电平，其余各列为高电平时，因为是键3被按下，所以第1行仍处于高电平状态；当第2列为低电平，其余各列为高电平时，同样我们会发现第1行仍处于高电平状态，直到让第4列为低电平，其余各列为高电平时，因为是3号键被按下，所以第1行的高电平转换到第4列所处的低电平，据此，我们确信第1行第4列交叉点处的按键即3号键被按下。
根据上面的分析，很容易得出矩阵键盘按键的识别方法，此方法分两步进行。
第一步，识别键盘有无健被按下；第二步，如果有键被按下，识别出具体的按键。
分述如下：
识别键盘有无键被按下的方法是：
让所有列线均为低电平，检查各行线电平是否有低电平，如果有，则说明有键被按下，如果没有，则说明无键被按下（实际编程时应考虑按键抖动的影响，通常总是采用软件延时的方法进行消抖处理）。
识别具体按键的方法是（亦称之为扫描法）：
逐列置零电平，并检查各行线电平的变化，如果某行电平由高电平变为低电平，则可确定此行此列交叉点处按键被按下。
2.原理图
五、程序流程图
程序流程图如图1所示。
图1程序流程图
六、实验思考题
1.实验中遇到的问题：
有时候键盘按出来的跟想显示的不一样，结果发现是程序错误，后来对照书本，改回来之后就对了。
还有一些小错误也一一照出来解决了。
中断服务子程序后必须要有RETI中断返回指令。
附：
实验源代码：
;********************ASM汇编实验*******************
;工程：
;晶振:
11.0592M
;*************************************************
//#include"REG_MPC82G516.INC"/*如果用到MPC82G516的特殊寄存器请包含这个头文件*/
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG000BH
AJMPINTI_T0
MAIN:
MOVTMOD,#01H;定时器设置11.0592Mcrystal，工作在模式1，16位定时
MOVTH0,#0B8H;装载T0初始值，20ms
MOVTL0,#00H
MOVIE,#82H;打开中断
SETBTR0;打开定时开关
MOV50H,#010H;清除按键保存数据
MOV51H,#010H;清除按键保存数据
MOV52H,#010H;清除按键保存数据
MOV53H,#010H;清除按键保存数据
MOV54H,#010H;清除按键保存数据
MOV55H,#010H;清除按键保存数据
MOV56H,#010H;清除按键保存数据
MOV57H,#010H;清除按键保存数据
MOVR7,#00H;初始化扫描次数
MOV30H,#00H;清除按键扫描允许标志位
LOOP_SCAN:
MOVA,30H;判断是否扫描按键
CJNEA,#01H,SCAN_END
CALLKEYSCAN;调用键盘扫描程序
CJNEA,#0FFH,ADD_KEY
AJMPEND_KEY
ADD_KEY:
CJNER7,#04H,ADD_KEY1
AJMPSCAN_END
ADD_KEY1:
INCR7;;累加扫描次数
AJMPSCAN_END
END_KEY:
CJNER7,#04H,SCAN_END;
KEY_VALID:
MOVR7,#00H;初始化扫描次数
MOV30H,#00H;清除按键扫描允许标志位
CALLSAVE_KEY;保存键值
SCAN_END:
CALLDISPLAY;调用显示
AJMPLOOP_SCAN
;INT0中断处理
INTI_T0:
MOVTH0,#0B8H;装载T0初始值
MOVTL0,#00H
PUSHPSW;保存寄存器数据。
PUSHACC
CLREA;
MOV30H,#01H;允许扫描按键
POPACC;取出保存寄存器数据。
POPPSW
SETBEA
RETI;
;键盘扫描子程序
KEYSCAN:
MOVP3,#0FH;列线输出全为0
MOVA,P3;
ANLA,#0FH;读入行线值0
MOVR0,A
MOVP3,#0F0H;行线输出全为0
MOVA,P3;
ANLA,#0F0H;读入列线值
ADDA,R0;键盘最后组合码值
CJNEA,#0FFH,K0;
AJMPEXIT_SCAN;
K0:
;判断是否为键0
CJNEA,#0EEH,K1;
MOVA,#00H
AJMPSAVE_KEYVALUE;
K1:
;判断是否为键1
CJNEA,#0DEH,K2;
MOVA,#01H;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
K2:
;判断是否为键2
CJNEA,#0BEH,K3;
MOVA,#02H;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
K3:
;判断是否为键3
CJNEA,#07EH,K4;
MOVA,#03H;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
K4:
;判断是否为键4
CJNEA,#0EDH,K5;
MOVA,#04H;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
K5:
;判断是否为键5
CJNEA,#0DDH,K6;
MOVA,#05H;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
K6:
;判断是否为键6
CJNEA,#0BDH,K7;
MOVA,#06H;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
K7:
;判断是否为键7
CJNEA,#07DH,K8;
MOVA,#07H;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
K8:
;判断是否为键8
CJNEA,#0EBH,K9;
MOVA,#08H;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
K9:
;判断是否为键9
CJNEA,#0DBH,KA;
MOVA,#09H;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
KA:
;判断是否为键A
CJNEA,#0BBH,KB;
MOVA,#0AH;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
KB:
;判断是否为键B
CJNEA,#07BH,KC;
MOVA,#0BH;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
KC:
;判断是否为键C
CJNEA,#0E7H,KD;
MOVA,#0CH;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
KD:
;判断是否为键D
CJNEA,#0D7H,KE;
MOVA,#0DH;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
KE:
;判断是否为键E
CJNEA,#0B7H,KF;
MOVA,#0EH;
AJMPSAVE_KEYVALUE;
KF:
;判断是否为键F
CJNEA,#077H,EXIT_SCAN;
MOVA,#0FH;
SAVE_KEYVALUE:
MOV35H,A;保存键值
EXIT_SCAN:
RET
;保存键值
SAVE_KEY:
MOVR4,#07H
MOVR0,#57H
MOVR1,#56H
LOOP_SAVE:
MOVA,@R1
MOV@R0,A
DECR0
DECR1
DJNZR4,LOOP_SAVE
MOVR1,#35H
MOVA,@R1;保存新的键值
MOVR0,#50H
MOV@R0,A
RET
;数码管显示子程序
DISPLAY:
MOVR1,#00H
MOVR0,#50H;送出显示数字
CONTROL_138:
CALLCONTROL_164
MOVP2,R1;
MOVA,#02H
ADDA,R1
MOVR1,A
INCR0;递增显示地址
CALLDELAY;调用延时保持显示位数据
CJNER1,#010H,CONTROL_138
DIS_RETURN:
RET
;74HC164控制子程序
CONTROL_164:
MOVR3,#08H
MOVA,@R0
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR;查表送寄存器
MOVR2,#08H;74HC164送出显示数字
LOOP_164:
CLRP2.0
MOVR5,A;保存显示数字
ANLA,#080H
CJNEA,#080H,SEND_0
AJMPSEND_1
SEND_0:
;74HC164送出0
CLRP2.7
AJMPLOOP_END
SEND_1:
;74HC164送出1
SETBP2.7
LOOP_END:
SETBP2.0;
MOVA,R5
RLA;
DJNZR2,LOOP_164;
RET
DELAY:
MOVR4,#01H;;延时子程序
DEL_2:
MOVR6,0EFH;
DEL_3:
MOVR3,#09H;
DJNZR3,$;
DJNZR6,DEL_3;
DJNZR4,DEL_2;
RET
TAB:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H
DB7FH,06FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H,00H
;0,1,2,3,4,5,6,7
;8,9,A,B,C,D,E,F-
END
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